فتوسنتز: آشپزخانه سبز گیاهان
مواد اولیه و محصولات فتوسنتز
فتوسنتز مانند یک آشپزی دقیق است که مواد اولیه خاصی میخواهد و محصولات خاصی تولید میکند. تصور کن یک گیاه یک آشپز کوچک است که در برگهایش کار میکند.
| مواد اولیه (ورودی) | منبع تأمین | محصولات (خروجی) | مصرف کننده |
|---|---|---|---|
| نور خورشید | خورشید | قند (گلوکز) | خود گیاه و جانوران گیاهخوار |
| آب ($H_2O$) | خاک (توسط ریشه) | اکسیژن ($O_2$) | همهٔ موجودات زنده برای تنفس |
| دیاکسید کربن ($CO_2$) | هوا (توسط روزنههای برگ) | - | - |
فرمول کلی فتوسنتز به صورت زیر است. این فرمول نشان میدهد که چگونه مواد اولیه به محصولات تبدیل میشوند:
این یعنی: 6 مولکول دیاکسید کربن + 6 مولکول آب + انرژی نور → یک مولکول قند (گلوکز) + 6 مولکول اکسیژن.
نقش کلروفیل و رنگ برگها
رنگ سبز برگها به دلیل وجود رنگدانهای به نام کلروفیل۵ است. کلروفیل مانند یک آنتن برای جذب نور خورشید عمل میکند. در پاییز، با کاهش نور و دمای هوا، کلروفیل در برگها تجزیه میشود و رنگدانههای زرد و نارنجی دیگر خود را نشان میدهند، به همین دلیل است که برگها در پاییز تغییر رنگ میدهند.
فتوسنتز در عمل: از باغچه تا جنگل
همهٔ گیاهان سبزی که میبینید در حال فتوسنتز هستند. گوجهفرنگیهایی که در باغچه میکارید، با فتوسنتز قند تولید میکنند و به همین دلیل است که مزهٔ شیرینی دارند. درختان بزرگ یک جنگل، مقدار بسیار زیادی اکسیژن تولید میکنند که برای تنفس همهٔ حیوانات و انسانها لازم است. به همین دلیل به جنگلها "ریههای زمین" میگویند.
حتی گیاهان آپارتمانی مانند پوتوس یا سانسوریا نیز در طول روز دیاکسید کربن هوا را جذب و اکسیژن آزاد میکنند و به پاکیزگی هوای خانه کمک میکنند.
اشتباهات رایج و پرسشهای مهم
خیر. فتوسنتز برای انجام شدن به نور نیاز دارد. در شب که نور وجود ندارد، فتوسنتز متوقف میشود. در عوض، گیاهان در شب تنها عمل تنفس۶ را انجام میدهند که برعکس فتوسنتز است: اکسیژن مصرف و دیاکسید کربن تولید میکنند، اما مقدار این دیاکسید کربن بسیار کم است.
خیر. قارچها گیاه نیستند و کلروفیل ندارند. آنها نمیتوانند برای خود غذا بسازند، بنابراین مواد غذایی را از محیط اطراف خود جذب میکنند. به همین دلیل است که قارچها اغلب روی مواد پوسیده یا مرده رشد میکنند.
اگر گیاهی در مکانی تاریک قرار گیرد (مثلاً در گوشهای دور از پنجره)، نمیتواند به خوبی فتوسنتز کند. در نتیجه، رشد آن کند یا متوقف شده، برگهایش رنگ پریده میشوند و در نهایت ممکن است پژمرده شده و از بین برود. گیاه برای زندگی به نور کافی نیاز دارد.
پاورقی
۱ فتوسنتز (Photosynthesis): به معنی "ساخت با نور" است. این کلمه از دو بخش "فتو" به معنای نور و "سنتز" به معنای ساختن تشکیل شده است.
۲ کلروپلاست (Chloroplast): اندامکهای کوچکی درون سلولهای گیاهی که حاوی کلروفیل هستند و فتوسنتز در آنها انجام میشود.
۳ دیاکسید کربن (Carbon Dioxide): گازی که در هوا وجود دارد و ما آن را بازدم میکنیم. فرمول شیمیایی آن $CO_2$ است.
۴ گلوکز (Glucose): یک نوع قند ساده که محصول اصلی فتوسنتز است و به عنوان غذای گیاه و منبع انرژی استفاده میشود.
۵ کلروفیل (Chlorophyll): رنگدانهٔ سبزی که نور خورشید را برای فتوسنتز جذب میکند.
۶ تنفس (Respiration): فرآیندی که در آن موجودات زنده (از جمله گیاهان) برای آزاد کردن انرژی از غذا، اکسیژن مصرف و دیاکسید کربن تولید میکنند.
